2.如圖所示,三條平行且等間距的虛線表示電場中的是三個等勢面,其電勢分別為10V、20V、30V.實線是一帶電的粒子僅在電場力的作用下在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的軌跡,對于軌跡上的a、b、c三點,下列說法中正確的是( 。
A.帶電粒子一定是先過a,再到b,然后到c
B.帶電粒子在三點所受電場力的大小Fb>Fa>Fc
C.帶電粒子在三點動能Ekc>Eka>Ekb
D.帶電粒子在三點電勢能的大小相等

分析 根據(jù)三條表示等勢面的虛線等間距判斷出該電場是勻強(qiáng)電場,所以帶電粒子在電場中各點的電場力是相同的;因帶電粒子的運(yùn)動軌跡是拋物線,所以兩種運(yùn)動方式都有可能;根據(jù)abc三點的位置關(guān)系以及帶電粒子的電勢能與動能之間的互化,可判斷出經(jīng)過a、b、c三點時的動能和電勢能的大小關(guān)系.

解答 解:A、根據(jù)電場線與等勢面垂直,且指向電勢較低的等勢面,由圖可知,電場的方向向上,根據(jù)軌跡彎曲方向可知,帶電粒子受到的電場力向下,說明粒子帶負(fù)電.無論是依次沿a、b、c運(yùn)動,還是依次沿c、b、a運(yùn)動,都會得到如圖的軌跡,故A錯誤;
B、因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的,由此可判斷電場是勻強(qiáng)電場,所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等,故B錯誤;
CD、根據(jù)Ep=qφ知,帶電粒子在三點電勢能關(guān)系為 Epc>Epa>Epb.帶負(fù)電的粒子在電場中運(yùn)動時,電勢能與動能之間相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)能量守恒定律應(yīng)有:Ekc>Eka>Ekb
故C正確,D錯誤.
故選:C

點評 解決本題要掌握勻強(qiáng)電場電場線、等勢面分布的特點,知道物體做曲線運(yùn)動時合力指向軌跡彎曲內(nèi)側(cè),并能靈活運(yùn)用這些知識分析帶電粒子在電場中運(yùn)動的問題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,纖繩以恒定速率v沿水平方向通過定滑輪牽引小船靠岸,則船靠岸的速度是( 。
A.勻速B.加速C.減速D.勻加速

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12.2015年3月6日,全國政協(xié)委員、中國載人航天工程總設(shè)計師周建平接受新華社記者采訪時說:“從現(xiàn)在掌握的基礎(chǔ)技術(shù)來說,我國具備實施載人登月工程的能力.”假設(shè)我國宇航員登上了月球,在月球上設(shè)置了一個秋千,將一質(zhì)量為m的小球固定在秋千板上,如圖所示.已知月球的質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,秋千的細(xì)繩長為L,不考慮月球的自轉(zhuǎn).則下列說法正確的是( 。
A.若秋千靜止,小球?qū)η锴О宓膲毫镚$\frac{Mm}{{R}^{2}}$
B.若秋千擺動,小球受到月球的吸引力為G$\frac{Mm}{{L}^{2}}$
C.若讓秋千的細(xì)繩偏離豎直方向θ角由靜止釋放,則小球擺動到最低點時的速度為$\frac{\sqrt{2GML(1-cosθ)}}{R}$
D.若讓秋千的細(xì)繩偏離豎直方向θ角由靜止釋放,則小球擺動到最低點時對秋千的壓力為2G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$(1-cosθ)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.城市高層建筑越來越多,高空墜物事件時有發(fā)生,我國《民法通則》及《侵權(quán)責(zé)任法》都規(guī)定,建筑物上的擱置物發(fā)生脫落造成他人損害的,其所有人獲管理人應(yīng)承擔(dān)民事責(zé)任,能夠證明自己沒有過錯的除外.假設(shè)某高樓距地面H=45m高的陽臺上的花盆因受擾動下落,可看作自由落體運(yùn)動.有一輛長L1=8m高h(yuǎn)=5m的卡車,在樓下以v0=10m/s的速度勻速直行,要經(jīng)過陽臺的正下方,花盆自由下落開始時汽車車頭距花盆的水平距離為L2=24m(花盆可視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2.取$\sqrt{2}$≈1.4計算)
(1)通過計算說明汽車能否安全通過;
(2)如果在汽車車頭距花盆的水平距離為L3=20m時,司機(jī)才發(fā)覺有危險,經(jīng)△t=0.4s反應(yīng)時間后采取加速(簡化為勻加速)的方式來避險,則卡車至少以多大的加速度才能夠安全通過?
(3)如果在汽車車頭距花盆的水平距離為L3=20m時,司機(jī)發(fā)覺有危險后立即采取剎車(簡化為勻變速)的方式來避險,則卡車至少以多大的加速度剎車才能夠安全通過?(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),半徑R=1m,對應(yīng)的圓心角θ=106°,兩端B、D的連線水平,現(xiàn)將質(zhì)量m=1Kg的物體(可視為質(zhì)點)從距BD豎直高度h=0.8m的A點水平拋出,物體恰能從B點沿圓弧切線進(jìn)入固定軌道(不計空氣阻力,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),求:
(1)物體由A點運(yùn)動到B點的時間;
(2)物體運(yùn)動到軌道最低點C時,軌道對物體的支持力大。
(3)以A點為坐標(biāo)原點,水平方向為X軸,豎直方向為Y軸,在軌道平面內(nèi)建立坐標(biāo)系,多次改變拋出點的位置將物體水平拋出,使物體每次均恰好從B點沿圓弧切線進(jìn)入固定軌道,求出這些拋出點的坐標(biāo)所滿足的方程.

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7.如圖1所示,某同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗.當(dāng)小車在1條橡皮筋的作用下沿木板滑行時,該橡皮筋對小車做的功記為W,當(dāng)用2條、3條…相同橡皮筋重復(fù)實驗時,設(shè)法使每次實驗中橡皮筋所做的功分別為2W、3W…
①圖中小車上有一固定小立柱,圖3給出了4種橡皮筋與小立柱的套接方式,為減小實驗誤差,你認(rèn)為最合理的套接方式是A

②在正確操作的情況下,某次所打的紙帶如圖2所示,圖上為相鄰兩點間盼距離,且AB=1.10cm:BC=1.37cm;CD=1.59cm;DE=1.76cm;EF=1.90cm;FG=1.98cm;GH=2.00cm,HI=2.00cm;IJ=2.00cm.已知實驗所用電源頻率為50Hz,則小車獲得的速度大小是1.00m/s(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字),由紙帶可知,小車在AE段運(yùn)動時的加速度逐漸變。ㄌ睢按蟆被颉靶 保

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14.如圖,水平面上從B點往左都是光滑的,從B點往右都是粗糙的.質(zhì)量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙(可視為質(zhì)點),與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μ和μ,在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運(yùn)動,它們在進(jìn)入粗糙區(qū)域后最后靜止.設(shè)靜止后兩物塊間的距離為s,甲運(yùn)動的總時間為t1、乙運(yùn)動的總時間為t2,則以下說法中正確的是( 。
A.若M=m,μ,則s=L
B.若μ,無論M、m取何值,總是s=0
C.若μ<μ,M>m,則可能t1=t2
D.若μ<μ,無論M、m取何值,總是t1<t2

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11.在水平路面行駛的汽車遇突發(fā)狀況緊急剎車,做勻減速直線運(yùn)動,從開始剎車為計時起點,第1s末的速度是8m/s,第2s內(nèi)的平均速度是6m/s,則下面結(jié)論正確的是( 。
A.汽車剛剎車時的速度是12 m/sB.經(jīng)4 s汽車的位移為18m
C.物體的加速度大小是2m/s2D.前2s內(nèi)的平均速度是7m/s

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12.電場中的等勢面是一簇互相平行的平面,間隔均為d=1m,如圖所示,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小球以速度v0=20m/s射入電場,v0方向與水平方向成45°向上,要使小球做直線運(yùn)動,則:
(1)小球帶何種電荷?電荷量是多少?
(2)在入射方向的最大位移是多少?

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